比较器的应用〔问题〕.ppt

比较器的实现和应用 实验目的 研究数字比较器电路。 利用比较器电路设计一个电子锁电路。 实验内容 用门电路设计一个量值比较器，并测试其功能。要求：有两个输入端A、B。当AB、AB、A=B，任何时候，三个输出端只有一个为高电平“1”，此时即为比较结果。 设计一个8位电子锁，并测试其功能。要求输入的密码不等时，发光二极管红灯亮，相等时发光二极管绿灯亮。 选做 在电子锁密码未知的情况下，设计一个密码破解电路，自动破解密码。 实验原理 （1）比较器原理 比较器对两组同样位数的二进制数进行数值比较。有等值比较器和量值比较器两类，等值比较器只检验两数是否相等，量值比较器不但要检验两数是否相等，还要判断出它们的大小。按数据的传输方式，又有串行比较器和并行比较器之分。 现以具有控制输入端的四位量值比较器74LS85为例加以说明，它有8个数码输入端（A0～A3，B0～B3），三个控制输入端（ab）（ab）（a=b）和三个控制输出端（AB）（AB）和（A=B）。四位量值比较器74LS85以并行方式对二进制码和BCD码进行直接比较，比较时先比较两组输入数据的最高位，如不等则输出比较结果，如相等则再比较下一位，依次类推，直至最低位，这样的比较可以提高比较速度。 对于两组四位字，比较结果直接在三个输出端输出，而较长的字，则可将比较器级联起来进行比较。级联时，将低位比较器的三个输出端接到高位比较器的控制输入端，而低位比较器的控制输入端（a=b）必须接高电平；（ab）和（ab）必须接低电平。这样的级联方式，要经过两级门延迟时间来完成长字的比较，还有另一种能进一步降低比较时间的级联方式，并联方式。 常见问题 1、比较器74LS85的管脚是如何排列的？ 答：如图所示： 2、用门电路设计量值比较器有那些步骤？ 答： （1）根据要求画出真值表。 （2）根据真值表写出表达式 FAB=A.B FAB=A.B FA=B=A+B （3）根据表达式画出逻辑电路图并连接电路验证结果。 * * 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 （2）电子锁原理 利用比较器可以做一个有趣的电子锁实验，将两个比较器串联，形成一个八位比较器，并假设A组的8个输入为开锁的钥匙，B组的8个输入为电子锁的密码。输入A组数据，与B组数据（密码）做比较，如果A组等于B组，发光二极管发光并开锁；如果A组不等于B组，则蜂鸣器报警，表示有危险情况。我们可以利用两片四位比较器，将其串联起来完成一个8位电子锁， 在电路中，A=B的输出端驱动发光二极管，AB和AB的输出端接一个或门，只要有其中一种情况发生，或门就输出高电平。 返回目录 16 15 14 13 12 11 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8 Vcc A3 B2 A2 A1 B1 A0 B0 B3 AB A=B AB AB A=B AB GND 输入 输出 返回目录 返回目录 3、比较器扩展级连为多位比较器时，高位比较级的比较输入端应该怎样连接？ 答：应该将相等输入端接高电平，不等输入端接地。因为只有高位相等的情况下才进行低位比较。 4、电子锁的设计思路如何？ 答：如图所示 LED LED AB A=B AB A=B AB AB 返回目录 * * A B （ A B ） ( A = B ) ( A B ) 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0